Eletrônica Analógica

Público Eletrônica Analógica Roteiro Aula Prática 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 NOME DA DISCIPLINA Eletrônica Analógica Unidade 1 Diodos e circuitos com diodos Aula 4 Circuitos retificadores com diodo OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Compreender o funcionamento do diodo Zener com e sem carga bem como traçar as suas curvas de operação em ambas as situações SOLUÇÃO DIGITAL Laboratório Virtual Algetec Exatas Práticas Específicas de Eng Elétrica Eletrônica Analógica O Diodo Zener ID 731 Algetec é um simulador de laboratórios virtuais que simula o ambiente real e proporciona ao aluno a execução de experimentos sem sair de casa Replica a aula prática com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Diodo Zener Atividade proposta Analisar o comportamento do diodo zener em dois tipos de circuito um circuito com o diodo em vazio e outro com o diodo alimentando uma carga Procedimentos para a realização da atividade O diodo Zener é um tipo especial de diodo semicondutor que é projetado para operar na região reversa de sua curva de características de polarização direta Ele é usado principalmente como um regulador de tensão em circuitos eletrônicos 3 Público Figura 1 Característica física Fonte Markus 2008 p79 A característica principal do diodo Zener é sua capacidade de manter uma tensão constante através de seus terminais mesmo quando polarizado reversamente além da sua tensão de ruptura conhecida como tensão Zener Quando a tensão reversa aplicada ao diodo Zener atinge ou excede sua tensão Zener o diodo começa a conduzir permitindo que a corrente flua através dele Figura 2 Característica elétrica Fonte Markus 2008 p79 O diodo Zener é polarizado reversamente o que significa que o terminal P positivo está conectado ao lado negativo da fonte de alimentação e o terminal N negativo está conectado ao lado positivo da fonte de alimentação Quando a tensão reversa atinge a tensão Zener específica o diodo Zener começa a conduzir A tensão Zener é uma característica crucial do diodo Zener e é especificada pelo fabricante Esta tensão é mantida praticamente constante enquanto a corrente através do diodo permanece dentro de certos limites 4 Público Figura 3 Diodo polarizado reversamente Fonte Markus 2008 p79 O diodo Zener é amplamente utilizado em aplicações onde a regulação de tensão é crítica como em fontes de alimentação reguladas estabilizadores de tensão entre outros A Figura 4 a seguir mostra as informações da folha de dados de alguns destes diodos Figura 4 Folha de dados de alguns diodos do tipo ZENER Fonte Markus 2008 p81 Para realizar o procedimento no ambiente de simulação execute os passos listados a seguir 1 Abra o ambiente de simulação acessandoo por meio de seu AVA Nesse ambiente podese opcionalmente realizar a leitura do sumário teórico e realizar o préteste como ilustrado a seguir 5 Público 2 Clique em Em seguida clique sobre a imagem para acessar o laboratório virtual 6 Público 3 Selecione o circuito 1 no canto superior direito pelo botão Circuitos 4 Agora é preciso conectar os cabos da fonte na protoboard para isso mova o mouse para cima da fonte variável clique com o botão direito e escolha Conectar à protoboard 7 Público 5 Conecte o multímetro ao diodo zener Para isso mova o mouse para acima do diodo zener na protoboard clique com botão direito e selecione Medir tensão 6 Em visualização escolha Fonte Agora iremos ligar a fonte basta para isso clicar no botão onoff dela com o botão esquerdo Em seguida mova o mouse para o potenciômetro de ajuste com a label PUSH V e clique com o botão esquerdo uma nova janela abrirá para modificar o valor da tensão da fonte 8 Público 7 Selecione Visão Geral Agora você deve mudar os valores de tensão em passos de 1V e preencher os valores na tabela a seguir Tensão medida V 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Tensão diodo em vazio V Tensão medida V 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Tensão diodo em vazio V 8 Ao final da coleta de dados zere a fonte desligue a fonte remova os cabos da fonte e do multímetro Para remover os cabos basta clicar com o botão direito sobre os componentes e selecionar a opção correspondente Clique novamente sobre o botão Circuitos e selecione o circuito 2 Diodo Zener com carga 9 Repita o procedimento de conexão de cabos e variação da fonte passos de 7 a 10 preenchendo uma nova tabela conforme a seguir Tensão medida V 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Tensão diodo em carga V Tensão medida V 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Tensão diodo em carga V 9 Público 10 Após a coleta de dados terminar zere a fonte desligue a fonte desconecte os cabos e saia do experimento A Figura a seguir apresenta o esquemático dos circuitos 1 e 2 onde o Diodo Zenner corresponde a um 1N4742A O resistor R de 120 Ohms e o Resistor RL de 560 Ohms Avaliando os resultados Como resultado da execução do procedimento apresente as tabelas preenchidas em cada etapa do procedimento e capturas de tela do experimento no simulador Além disso descreva detalhadamente as etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos salientando os pontos mais importantes e a influência da carga no diodo Zener Checklist Escolher o circuito sem carga Conectar cabos da fonte à protoboard Conectar cabos do multímetro ao diodo Zener Realizar medições em passos de 1V de alimentação Zerar a fonte Desconectar cabos Escolher novo circuito Zener com carga Conectar novamente cabos da fonte à protoboard Conectar novamente cabos do multímetro ao diodo Zener Realizar medições em passos de 1V de alimentação 10 Público RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Os alunos devem compreender e aplicar seu funcionamento como regulador de tensão mantendo uma tensão constante ao ser polarizado reversamente A atividade envolve a montagem do circuito com o diodo Zener em um ambiente de simulação onde o aluno ajustará a fonte de tensão e coletará dados para observar a estabilidade da tensão Zener tanto com quanto sem carga Além de realizar e documentar medições de tensão em tabelas organizadas os alunos devem interpretar o comportamento do diodo em diferentes condições consolidando seu entendimento sobre o papel do Zener como estabilizador em circuitos eletrônicos 11 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 NOME DA DISCIPLINA Eletrônica Analógica Unidade 2 Transistores bipolares de junção TBJ Aula 2 Polarização CC dos TBJ OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Se familiarizar com uma aplicação com Transistor Observar o comportamento das correntes e tensões em um circuito com Transistor Plotar e analisar a curva característica de entrada e saída de um Transistor Polararizar um circuito com Transistor em Corrente Contínua SOLUÇÃO DIGITAL LTspice LTspice é um software simulador SPICE poderoso rápido e gratuito captura esquemática e visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos analógicos Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir resultados de simulação que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma de onda integrado O download do software pode ser feito no seguinte endereço httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml Após o download a instalação é rápida e intuitiva A própria desenvolvedora do software fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Polarização do transistor Atividade proposta Montar um experimento para conhecer as características do Transistor NPN do simulador online e depois calcular os parâmetros de um circuito dado de polarização em corrente contínua 12 Público Procedimentos para a realização da atividade 1ª Etapa Conhecer o Transistor do simulador Para a realização dessa aula prática você precisa instalar e abrir o LTspice Com o software instalado siga os seguintes procedimentos Ao abrir o software você irá se deparar com sua tela inicial apresentada a seguir Para criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado Você deve montar o circuito apresentado a seguir e realizar a sua simulação Os próximos passos indicam como você pode montar o circuito no simulador e realizar a simulação A fonte de tensão está posicionada no local indicado a seguir Configure o valor DC valueV com o necessário para o experimento zero para ambas as fontes 13 Público O resistor e a referência estão nos locais indicados a seguir Para configurar o valor do resistor clique sobre ele com o botão direito O transistor está localizado na área de adição de componentes como segue 14 Público Caso seja necessário remover algum componente aperte a tecla del do teclado e clique sobre o componente que deseja remover Para mover um componente utilize a tecla M e clique sobre o componente desejado Para cancelar uma seleção ou a adição de algum compente aperte a tecla esc A ligação dos componetes é feita com o fio wire selecionado ao se clicar w ou pelo atalho na barra de ferramentas Para rotacionar um componente quando ele é adicionado aperte CrtlR Implemente variações nas fontes VBB entrada e VCC saída conforme indicado abaixo Para cada variação de VBB 27V a 107V com incrementos de 20V temse uma variação completa de VCC 00V a 100V com incrementos de 01V Isso pode ser feito de forma automática pelo software de simulação de forma a ser possivel se gerar a curva característica de saída do transistor VCE x IC Fonte Adaptada de Marques 2013 p 124 15 Público Para garantir que as configurações sejam feitas de forma correta se assegure que a fonte de tensão ligada ao resistor da base do transistor tenha o nome de V1 e a fonte ligada ao coletor V2 seguindo exatamente o indicado na figura com o circuito a ser montado no simulador Nas configurações de simulação selecione a opção DC sweep e ajuste os parâmetros conforme indicado na figura a seguir Também deve ser configurada a segunda fonte no DC sweep como segue Feitas as configurações clique em ok e posicione a diretiva de simulação em qualquer local no esquemático do circuito Feita as configurações execute a simulação e adicione a curva e corrente do coletor corrente sobre a fonte V2 Ela deve possuir o formato da curva característica de saída do transistor VCE x IC Apresente tal curva em seus resultados do experimento 16 Público Remova a curva VCE x IC do gráfico e adicione a curva referente a corrente de base do transistor Apresente tal curva nos seus resultados além dos valores de corrente de base em regime permanente obtidos com o cursor do mouse sobre as curvas da simulação Para se obter a curva VBE x IB do transistor é necessário se retirar o resistor do circuito ligando uma fonte direto na base Assim crie um novo projeto no LTspice mantendo o anterior aberto e monte o circuito a seguir Se assegure que a fonte de tensão ligada ao resistor da base do transistor tenha o nome de V1 e a fonte ligada ao coletor V2 Ajuste a simulação para um DC sweep de 0 a 085 V com passo de 001 V na fonte V1 conforme indicado a seguir 17 Público Realize a simulação e obtenha o gráfico da corrente de base do transistor em função da tensão de base VBE x IB Essa curva terá o formato semelhante ao apresentado a seguir Apresente a curva obtida nos resultados Fonte Adaptada de Marques 2013 p 125 2ª Etapa Projeto de circuito de polarização Projete os resistores a serem utilizados no circuito de polarização a seguir que utiliza o mesmo transistor da 1ª etapa Para tanto configure a tensão da fonte em VCC 9 V e considere VCEQ VCC2 18 Público Para o projeto o considere o ponto Q de operação o mais centralizado possivel com VCEQ VCC2 no gráfico de VCE x IC obtido na primeira etapa Desta forma consultando o gráfico é possivel se obter o valor de ICQ sobre a curva relativa a um determinado valor de IBQ Com o valor de IBQ consulte o gráfico de VBE x IB da etapa anterior e obtenha VBEQ Com os valores de VCEQ ICQ IBQ e VBEQ resolva as malhas da base e coletor do circuito a ser projetado para obter os valores de R1 e R2 Fonte Adaptada de Floyd 2012 p181 Ajuste os valores dos resistores conforme projetado e realize a simulação configurada no formato op 19 Público Realize a simulação que irá exibir como resultado uma janela contendo todos os valores de tensão e corrente sobre os componentes Adicionalmente você pode fechar tal janela e clicarcolocar o mouse sobre determinado componente que os valores de simulação serão exibidos Apresente tais valores nos seus resultados juntamente com uma análise se eles estão coerentes ou não Avaliando os resultados Como resultado da execução do procedimento apresente os gráficos obtidos e capturas de tela do experimento no simulador Além disso descreva detalhadamente as etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos e projeto realizado Checklist Monte o circuito da etapa 1 no LTspice Obtenha as curvas VCE x IC do transistor e os valores de corrente de base para cada situação Ajuste o circuito e obtenha a curva VBE x IB Na etapa 2 projete os valores dos resistores do circuito de polarização Simule o circuito e verifique se os valores obtidos são coerentes RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver 20 Público Resultados de Aprendizagem Ao final das atividades práticas esperase que o aluno seja capaz de configurar simular e analisar o comportamento de circuitos de polarização utilizando transistores no simulador LTspice compreendendo como variar fontes e obter curvas características de saída VCE x IC e de base VBE x IB do transistor Além disso o aluno deverá ser capaz de projetar resistores para um circuito de polarização posicionar o ponto de operação Q de modo centralizado e realizar uma simulação operacional para verificar a consistência dos valores de corrente e tensão obtidos aprimorando suas habilidades em análise e interpretação de resultados em experimentos simulados 21 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 NOME DA DISCIPLINA Eletrônica Analógica Unidade 3 Transistores de efeito de campo FET Aula 2 Polarização do FET OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Compreender os princípios básicos de funcionamento de um transistor JFET Identificar as principais características do JFET incluindo a tensão de corte Vgsoff e a corrente de dreno Id Aprender a calcular os valores ideais de polarização para otimizar o ponto de operação do transistor Realizar medições práticas para verificar e ajustar a polarização do JFET SOLUÇÃO DIGITAL LTspice LTspice é um software simulador SPICE poderoso rápido e gratuito captura esquemática e visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos analógicos Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir resultados de simulação que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma de onda integrado O download do software pode ser feito no seguinte endereço httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml Após o download a instalação é rápida e intuitiva A própria desenvolvedora do software fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Polarização de JFET Atividade proposta Montar um circuito de polarização de um JFET 22 Público Procedimentos para a realização da atividade Bemvindo à aula prática sobre a polarização de transistores do tipo JFET Junction FieldEffect Transistor Nesta aula exploraremos as características fundamentais deste componente semicondutor e entenderemos como aplicar uma polarização adequada para que este opere na região linear por autopolarização conforme o circuito da Figura 1 Figura 1 Autopolarização de JFET Fonte Boylestad 2013 Os transistores JFET são dispositivos cruciais em eletrônica desempenhando um papel vital em amplificadores osciladores e outros circuitos Sua operação baseiase no controle do fluxo de corrente entre duas regiões semicondutoras por meio de um campo elétrico Logo o JFET pode ser utilizado como um amplificador aumentando ou reduzindo o fluxo conforme a tensão aplicada entre o gate e o source A equação de Shockley descreve a corrente que flui através de um transistor JFET Ela é expressa como 𝐼𝐷 𝐼𝐷𝑆𝑆 1 𝑉𝐺𝑆 𝑉𝑃 2 onde 𝐼𝐷 é a corrente de dreno 𝐼𝐷𝑆𝑆 é a corrente de dreno de saturação máxima 𝑉𝐺𝑆 é a tensão portafonte e 𝑉𝑃 é a tensão de polarização Na aproximação em que a corrente no gate é zero 𝐼𝐺𝑆 0 o termo relacionado ao resistor de gate 𝑅𝐺 pode ser aproximado por um curtocircuito Isso simplifica os cálculos facilitando a análise do ponto de operação do JFET pois tratase apenas da relação 𝑉𝐺𝑆 𝐼𝐷𝑅𝑆 Abra o LT spice crie um novo esquemático e monte o circuito apresentado a seguir 23 Público O JFET a ser adicionado possui a nomenclatura njf no seletor de componentes conforme indicado a seguir Após adicionar o JFET clique sobre ele com o botão direito do mouse vá na a opção Pick New JFET e selecione o modelo 2N5432 na lista 24 Público Realize a simulação configurada no formato op Anote os valores da corrente de dreno ID e tensão VGS do JFET Avalie se os valores obtidos são coerentes e eventualmente calcule o erro entre eles e os valores esperados Agora modifique o valor do resistor 𝑅1 para 1 𝑘Ω e comente como as medidas de corrente 𝐼𝐷 e 𝑉𝐺𝑆 mudam Avaliando os resultados Como resultado da execução do procedimento os valores de tensão e corrente obtidos e capturas de tela do experimento no simulador Além disso descreva detalhadamente as etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos avaliando a coerência e os comparando com os valores teóricos Checklist Montar o circuito Medir a tensão 𝑉𝐺𝑆 Medir a corrente 𝐼𝐷 Comparar com os valores de 𝑉𝐺𝑆 e 𝐼𝐷 calculados RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb 25 Público Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Ao término desta atividade prática esperase que o aluno seja capaz de configurar e simular circuitos de polarização de JFET no software LTspice interpretando as principais características de operação deste dispositivo semicondutor O aluno deverá compreender a aplicação da equação de Shockley para análise da corrente de dreno 𝐼𝐷 e da tensão portafonte 𝑉𝐺𝑆 além de entender a influência do resistor de gate 𝑅𝐺 na simplificação do circuito A atividade permitirá observar calcular e avaliar os resultados simulados de corrente e tensão comparandoos com valores esperados e examinando o impacto de alterações nos componentes como a variação do resistor R1 no comportamento do JFET 26 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 NOME DA DISCIPLINA Eletrônica Analógica Unidade 4 Amplificadores operacionais ampop Aula 2 Circuitos básicos com ampops OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Compreender o funcionamento de um circuito inversor e não inversor Desenvolver e simular um circuito inversor e não inversor Analisar os resultados obtidos de forma analítica e computacional SOLUÇÃO DIGITAL LTspice LTspice é um software simulador SPICE poderoso rápido e gratuito captura esquemática e visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos analógicos Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir resultados de simulação que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma de onda integrado O download do software pode ser feito no seguinte endereço httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml Após o download a instalação é rápida e intuitiva A própria desenvolvedora do software fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Circuitos com amplificadores operacionais Atividade proposta Simular o circuito amplificador inversor e não inversor 27 Público Procedimentos para a realização da atividade Abra o LT spice crie um novo esquemático e monte o circuito amplificador inversor com ampop apresentado a seguir Para adicionar um amplificador operacional no circuito selecione o componente opamp Depois disso adicione uma diretiva de simulação para que ele funcione SPICE directive utilizando o atalho na barra de ferramentas ou a tecla do teclado e insira o texto inc opampsub 28 Público Uma vez montado o circuito por completo realize a simulação configurada no formato op Registre o valor de tensão obtido na saída do amplificador operacional Após a simulação resolva o circuito analiticamente calculando a tensão de saída Compare o valor simulado com o obtido pelo cálculo Agora crie um novo esquemático e monte no simulador o amplificador não inversor com ampop mostrado na figura a seguir Realize a simulação configurada no formato op Registre o valor de tensão obtido na saída do amplificador operacional Resolva o circuito analiticamente calculando a tensão de saída Compare o valor simulado com o obtido pelo cálculo 29 Público Avaliando os resultados Como resultado da execução do procedimento os valores de tensão e corrente obtidos e capturas de tela do experimento no simulador Além disso descreva detalhadamente as etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos avaliando a coerência e os comparando com os valores teóricos Checklist Criar um novo circuito no LTspice para o amplificador inversor Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado Realizar a devida ligação entre os elementos sem esquecer das referências de terra Coletar a tensão da saída no amplificador operacional Comparar a resolução analítica com a simulação Repetir o processo para o amplificador não inversor RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Ao final das atividades práticas o aluno deverá ser capaz de montar simular e analisar circuitos de amplificadores inversor e não inversor utilizando amplificadores operacionais no LTspice identificando as diferenças entre as configurações e o comportamento de cada tipo de amplificador Além disso esperase que o aluno desenvolva a habilidade de calcular analiticamente a tensão de saída para comparar com os resultados da simulação avaliando a coerência entre os valores teóricos e simulados Eletrônica Analógica Roteiro de Aula Prática VANDEILTON FERREIRA DE OLIVEIRA MARTINS DE LIMA Unopar 2025 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 Aula 4 Circuitos retificadores com diodo Figura 1 Circuito 1 Fonte Autor Figura 2 Medição Circuito 1 Fonte Autor Figura 3 Medição Circuito 1 Fonte Autor Tensão medida V 1 2 3 4 5 6 7 804 9 10 Tensão diodo em vazio V 1 2 3 4 5 6 7 804 9 10 Tensão medida V 11 12 1304 14 1508 16 1704 18 1904 20 Tensão diodo em vazio V 11 12 1234 1255 1279 1298 1321 1342 1364 1385 Figura 4 Circuito 2 Fonte Autor Figura 5 Medição Circuito 2 Fonte Autor Figura 6 Medição Circuito 2 Fonte Autor Tensão medida V 10 4 2 314 4 514 6 714 8 904 10 Tensão diodo em vazio V 12 2 191 273 335 417 479 561 623 698 767 Tensão medida V 11 12 130 4 14 150 4 16 170 4 18 19 20 Tensão diodo em vazio V 84 2 911 986 105 5 112 9 119 9 123 1 124 9 126 8 129 2 Ao comparar os resultados dos Circuitos 1 e 2 observase que o Circuito 1 atinge uma tensão de saída de aproximadamente 1385 V ultrapassando a tensão Zener nominal 12 V Em contraste o Circuito 2 apresenta maior estabilidade com uma tensão máxima de 1292 V devido à presença da carga RL que limita a corrente e regula melhor a saída ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 Aula 2 Polarização CC dos TBJ Introdução A polarização em corrente contínua CC de transistores bipolares de junção TBJ é essencial para garantir seu funcionamento adequado como amplificadores Nesta prática simulamos e analisamos parâmetros como corrente de coletor Ic corrente de base Ib e tensão coletoremissor Vce utilizando o software LTSpice Figura 7 Curva de Saída do Transistor Fonte Autor Gráfico 1 Corrente base do transistor Fonte Autor Resultados da Simulação Corrente de coletor Icq 59 mA Corrente de base Ibq 59 µA Tensão coletoremissor Vce 45 V Figura 8 Corrente IC simulado Fonte Autor Figura 9 Corrente IB simulado Fonte Autor Figura 10 Circuito de Polarização Fonte Autor Cálculos Teóricos Definições Malha do coletor VCCIC RCVCE Onde VCC9V VCEQ4 5V ICQ59mA Logo RCVCCVCEQ ICQ 94 5 5 9103 762Ω Malha da base IB59µA VBB9V VBE07V RBVBBVBE IB 907 59106 152K Ω Os valores utilizados para determinar os resistores R1 e R2 foram com base na simulação do LTSpice Os valores simulados e calculados apresentaram pequenas variações mas o ponto de operação Q permaneceu centralizado em relação a Vcc assegurando uma faixa linear adequada para amplificação A metodologia empregada no LTSpice permitiu a visualização clara do comportamento do transistor reforçando os conceitos teóricos estudados sobre polarização em corrente contínua ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 Aula 2 Polarização do FET Esta etapa tem como objetivo principal compreender os princípios básicos de funcionamento do JFET 2N5432 em configuração de autopolarização utilizando o LTspice analisando a corrente de dreno IDID e a tensão portafonte VGSVGS comparando os resultados com a equação de Shockley A polarização correta é crucial para otimizar o ponto de operação do transistor garantindo sua eficiência e estabilidade durante o funcionamento em circuitos reais Parâmetros Utilizados JFET 2N5432 Idss 10 mA Vp 4 V a 10 V Resistores Rs 1 kΩ Rd 33 kΩ Rg 1 MΩ Fonte Vdd 20 V A queda de tensão em VGS é dada por VGSID RS Como o valor de Id retirado do datasheet do JFET temos IDIDSS1VGS VP 2 VGS 1000 00101VGS 10 2 VGS 10 1 VGS 10 2 VGS10 10VGS 10 2 VGS10 X 1 100 VGS10 2 VGS X 10VGS 220VGS10 2 VGS 230VGS1000 Fazendo Bhaskara temos 2 valores para VGs VGS382V VGS26 18V 1 VGS 382 V o Válida para JFET de canal N pois VGSVP já que VP 10 V o Corresponde à região de saturação operação normal do amplificador 2 VGS 2618 V o Inválida pois está abaixo de VP 2618 V 10 V colocando o JFET em corte ID382 1000 ID382mA Os valores não são iguais aos valores da simulação por conta da variação natural do componente do valor utilizado como referência pelo LTSPice e porque o Datasheet oferece uma faixa de valores e não o valor exato Mas ambos os valores calculados e simulados estão dentro do esperado Figura 11 Autopolarização de JFET Fonte Autor Figura 12 Autopolarização de JFET Fonte Autor ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 Aula 2 Circuitos básicos com ampops AvR1 R2 10k 20k 2 VoutAvV 12510V Av1 R1 R21 10k 20k 3 VoutAvV 13515V BIBLIOGRAFIA VISHAY SILICONIX 2N543254335434 NChannel JFETs Sl Vishay Intertechnology 20 Disponível em httpswwwvishaycom Acesso em 26 abril 2025